Выход типа «электромагнитное реле»
Самый простой вид выходного устройства для управления нагрузкой – это электромагнитное реле с «сухим контактом». Достаточно подключить контакты в разрыв цепи нагрузки, и можно коммутировать как переменный, так и постоянный ток. Однако за простотой этого решения скрыты и подводные камни. И главный – это ресурс, т.е. количество срабатываний. Если сильно не вдаваться в детали, то производители реле заявляют механический ресурс в 20 млн. циклов, а при коммутации этим же реле постоянного или переменного напряжения - уже только 30 тыс. Также на ресурс влияет мощность нагрузки: если ТРМ нагружен на светодиодный индикатор, ресурса реле хватит надолго. Но если ТРМ управляет нагревателем, да еще в ПИД (ШИМ)-режиме, следует задуматься о применении полупроводниковых выходных элементов.
Выход типа «твердотельное реле»
Самое логичное решение для работы с нагревателями – твердотельные реле. Это особенно актуально, если выход работает в режиме широтно-импульсной модуляции в ПИД. Они выполнены на основе полупроводниковых коммутационных элементов. Ресурс их работы на несколько порядков выше механических. Стоит только позаботится о запасе по максимальному току в нагрузке и отводу тепла. Отличное решение для тех, кому нужно готовое серийное устройство с простым подключением. Если сделаете выбор в пользу этого варианта, рекомендую использовать приборы с выходом типа «Т» – выход для прямого управления твердотельными реле.
Пример модификации ПИД-регулятора с таким выходом: ТРМ10-Щ1.У.ТР.
Выход типа «симисторная оптопара»
Если очень нужно сэкономить, то элемент управления силовой нагрузкой на полупроводнике можно собрать из силового симистора или пары встречно включенных тиристоров. Их можно подобрать, исходя из номинала тока в нагрузке. Например, для ТЭНа на 10 А подойдут тиристоры 2N6509G с самыми простыми ребристыми радиаторами. Еще понадобится резистор в цепи управления и снабберная цепь из резистора с конденсатором – она защищает управляющий выход от ложных срабатываний. Такая сборка потребует нетипового монтажа, пайки и времени, но по цене исходных материалов можно сберечь ресурсы.
Для управления тиристорами и симисторами приборов ОВЕН предназначен выход типа «С». А ПИД-регулятор с таким выходом имеет маркировку: ТРМ10-Щ1.У.СР.
Выход типа «транзисторная оптопара»
Для нагрузки с постоянным напряжением питания до 30 В рекомендую использовать модификации приборов с выходным устройством типа «К» – транзисторная оптопара с открытым коллектором.
Такой выход подходит для коммутации в цепях предупредительной и аварийной сигнализации, когда на щит выводят сигнальные лампы 12 или 22 мм с питанием 24 В. Питание для ламп можно заводить прямо с борта ТРМа.
Подведем итог. Какой выход выбрать?
· Если себестоимость материалов играет решающую роль, используйте приборы с выходом «С» – симисторная оптопара.
· Важно исключить ошибки при сборке? Уменьшить человеческий фактор и сэкономить время, используйте приборы с выходом «Т» – активный выход для ТТР с напряжением 5 В.
· При коммутациях малой нагрузки, например, для сигнализации можно применять прибор с выходом «Р» – электромагнитное реле. Этот же вариант годится для мощной нагрузки, но с редкими коммутациями. В этом случае понадобится промежуточный пускатель.
· Для сигнализации в цепях с питанием =24 В лучше подходят исполнения приборов с ключевыми выходами типа «К» – транзисторная оптопара.